Мінеральні в’яжучі речовини.
Ситуація 1. На будівельний майданчик завезли в мішках крейду, мелений вапняк, мелене негашене вапно, гашене вапно, гіпс і білий цемент. Вміст всіх мішків - порошковидна речовина білого кольору. Маркування на мішках відсутнє. Як визначити вид матеріалу в кожному мішку?
Рішення ситуації І. Для визначення виду тонкомеленої білої речовини (порошку) необхідно мати найпростіші реактиви - спиртовий розчин фенолфталеїну і водний розчин соляної кислоти. Всі випробування бажано проводити на пробах в пробірках, а реактиви додавати до проб за допомогою піпеток або капельниць. Для визначення виду порошку в кожну з 3-х пробірок насипають по пробі даної речовини об'ємом 2...3 см і доливають до неї 2...З см води. Отримані в пробірках суміші збовтують. Після цього в одну пробірку наливають розчин фенолфталеїну, а в другу - розчин соляної кислоти. В залежності від проходження реакції роблять висновок про проведення подальших випробувань. В тому випадку, коли реакція не являється визначальною, перевіряють здатність порошку тужавіти і тверднути. Через 10 хв. після збовтування проби з водою у 3-й пробірці, з неї виливають воду і спостерігають за вмістом на протязі 30 хв. Саме за цей час (для цементу не раніше двох годин) виявляється здатність речовини тужавіти і тверднути. Результати, одержані такими методами, зрівнюють із даними табл. 1.
Ситуація 2. На складі у мішках зберігаються такі матеріали: портландцемент, пуцолановий цемент, шлакопортландцемент, гідрофобний портландцемент і зола- винос. Вміст всіх мішків - порошковидна речовина сірого кольору з певними відтінками. Маркування на мішках відсутнє. Як визначити вид матеріалу в кожному мішку?
Рішення ситуації 2. Основні випробування аналогічні випробуванням приведених в ситуації 1 при випробовувані порошків білого кольору. Додаткові випробування наступні. Випробування на гідрофобність проводять одним із методів, запропонованих професором М.И. Хігеровичем. Спостерігають за поведінкою краплини води, що знаходиться на поверхні розрівняної проби порошку масою 2...З г. На пробі з гідрофобного цементу краплина води певний час має кулькоподібну форму, а на інших порошках вона відразу ними поглинається. Випробування на наявність сірководню полягає у виготовленні коржиків із цементного тіста і пропарюванні їх на протязі 20 хв. над кип'ячою водою. Потім їх виймають і висушують. Тепер вони повинні мати темно-сірий колір із синіми смугами і виділяти характерний запах сірководню. При нанесенні на пропарений коржик свинцевого реактивного паперу він, при наявності сірководню, чорніє. Наявність сірководню можна визначити також при змішуванні у фарфоровій або скляній посудині декількох грамів цементу з 2...З см3 розчину 50 %-вої соляної кислоти. Насипну густішу порошку визначають як відношення його маси до об'єму. Наповнення мірної посудини цементом проводять з висоти 5 см. Нормальну густоту визначають приладом Віка. Результати, одержані такими методами, зрівнюють із даними табл. 2.
Ситуація З. Вивантажена із бетонозмішувача бетонна суміш миттєво затужавіла. Що це - швидке чи несправжнє тужавлення?
Рішення ситуації З. Несправжнє тужавлення пояснюється вмістом у цементі напівводного гіпсу, який утворився із двоводного гіпсу при помелі клінкеру при підвищеній температурі, а швидке тужавлення - недостатньою кількістю гіпсу. Борються з несправжнім тужавленням шляхом збільшення часу на перемішування в бетонозмішувачі, або цемент довгий час зберігають і піддають аерації. Для боротьби із швидким тужавленням в бетонозмішувач вводять 1...2 % гіпсу або 0,5.. .1,0 % сульфіту натрію.
Ситуація 4. В силос, де зберігався портландцемент, помилково вивантажили глиноземистий цемент. В наслідок чого утворилась суміш із цих цементів. Чого можна чекати при виготовленні бетонної суміші?
Рішення ситуації 4. Бетонну суміш низької якості. Названі цементи змішувати неможна.
Ситуація 5. Із негашеного вапна необхідно приготувати гашене вапно у вигляді порошку, вапняне тісто і вапняне молоко. Скільки необхідно добавити води для одержання даних видів вапна?
Рішення ситуації 5. Кількість води підбирається в кожному випадку експериментально з урахуванням температури навколишнього середовища і швидкості гідратації вапна. Для одержання гашеного вапна у вигляді порошку необхідно взяти 60...80 % води від маси негашеного вапна, вапняного тіста - 200...З00 %, а для вапняного молока - 500 %.
Ситуація 6. Як можна визначити недопал і перепал негашеного вапна по зовнішньому вигляді і середній густині?
Рішення ситуації 6. Для такого визначення беруть 5... 10 великих кусків негашеного вапна, розбивають їх ударом молотка і розглядають злом. Якщо в зломі кусок вапна однорідний і одноколірний, то він добре випалений. Якщо вапно випалене недостатньо (недопал), то середина куска має більш темний колір, як на краях. При дії соляною кислотою на недостатньо випалене вапно відбувається бурхлива реакція з виділенням газу. Перепал вапна характеризується наявністю оплавлених скловидних ділянок на поверхні куска вапняку. Добре випалений кусок вапна має, в порівнянні з недопалом, малу масу.
Ситуація 7 Як можна прискорити процес гасіння вапна?
Рішення ситуації 7. Для прискорення процесу гасіння вапна додають гарячу воду, а також різні добавки: хлориди; нітрати, сульфати, фосфати (МаСІ, СаС12, МgСl2, ВаСl2, NH4CL, НNO3, Са(N03)2) тощо.
Ситуація 8. На полігоні після тепловологісної обробки на поверхні залізобетонних виробів з'явилися найдрібніші тріщини. Після попереднього аналізу причини виявили в цементі підвищений вміст вільних оксидів кальцію і магнію. Як запобігти цьому явищу?
Рішення ситуації 8. Вміст вільних оксидів кальцію і магнію в клінкері призводять до нерівномірності зміни об'єму. Для боротьби з цим явищем при виготовленні бетонної суміші необхідно ввести 0,7 % від маси цементу хлористого кальцію або на складі провести аерацію цементу шляхом перекачування його з однієї ємності в іншу.
Ситуація 9. На поверхні бетонної конструкції з'явились білі нальоти і висоли. Як було з'ясовано, причиною даного явища було підвищення вмісту водорозчинних сполук лужних металів в клінкері. Як можна боротися з появою нальоту і висолів?
Рішення ситуації 9. Доцільна гідрофобізація поверхні конструкцій.
Ситуація 10. Дослідами було з'ясовано, що для приготування бетонної суміші для залізобетонних виробів були завезені цемент з підвищеним вмістом з'єднань лужних металів і заповнювач з вмістом реакційно-здатного кремнезему. Яким чином це проявить себе в конструкціях через декілька місяців їх тверднення і як запобігти цьому негативному явищу?
Рішення ситуації 10. На конструкціях можуть з'явитися тріщини з білими прошарками. Для боротьби з цим явищем можна вводити в цемент активні мінеральні добавки, що хімічно зв'язують луги, а в бетонну суміш - гідрофобізуючі речовини.
Ситуація 11. Гіпс відноситься до швидко тверднучих в'яжучих. З допомогою яких речовин можна уповільнити строки його тверднення?
Рішення ситуації 11. Уповільнити тверднення гіпсу можна за допомогою таких речовин: слабкі електроліти й неелектроліти (аміак, етанол), фосфати і борати лужних металів, борна кислота, двогідрат СаНР04-2Н20.
Ситуація 12. Для підвищення водостійкості гіпсу майстер дав вказівку змішати його з цементом і приготувати на цьому в'яжучому укладальний розчин. Що можна чекати від якості такого розчину?
Рішення ситуації 12. Цемент не рекомендується змішувати з гіпсом тому, що утворюється нестійкий матеріал, який деформується і руйнується внаслідок високосульфатної форми гідросульфоалюмінату кальцію, що кристалізується з 31...32 молекулами води із значним збільшенням об'єму.
Ситуація 13. В силосі випадково змішали цементи марок М400 і М500. Яка марка цементу буде враховуватись при проектуванні складу бетону? Якою може бути перевитрата цементу, якщо осадка конусу бетонної суміші 9-12 см?
Рішення ситуації 13. При проектуванні складу бетону доцільно прийняти меншу марку цементу М400. Для розрахунку міцності бетону використовуємо залежність:
Кб=АКц(Ц/В-0,5).
Тоді
ЯГ =А40(Ц400 /В-0,5) І =А50(Ц500 /В-0,5).
Прирівнюючи ці рівняння отримаємо:
40(Ц400 / В - 0,5) = 50(Ц500 / В - 0,5), Ц400 / В - 0,5 = 1,25Ц500 / В - 0,625, Ц400 =1,25Ц500 -0,125В.
Перевитрата цементу визначиться за залежністю:
АЦ = Ц400 - Ц500 = 1,25Ц500 - 0,125В - Ц500 = 0,25Ц500 - 0,125В.
Ситуація 14. Оператор БЗВ випадково замість шлакопортландцементу подав глиноземистий цемент» Бетонна суміш призначалась для виготовлення залізобетонних виробів, що будуть підлягати тепловологісній обробці. Що може спричинити помилка оператора?
Рішення ситуації 14. Глиноземистий цемент не можна піддавати тепловологісній обробці, так як він твердне при помірній температурі (не вище 25 °С). В супротивному випадку спостерігається перехід речовини - двох кальцієвого алюмінату, одного із продуктів тверднення глиноземистого цементу, який виділяється у вигляді пластинчастих гексагональних кристалів, в кубічний трьохкальцієвий гідроалюмінат, що супроводжується виникненням внутрішнього напруження в цементному камені і зниженням у 2...З рази міцності бетону.
Ситуація 15. Чи можна застосовувати глиноземистий цемент для бетонування масивних конструкцій?
Рішення ситуації 15. Глиноземистий цемент не можна застосовувати для бетонування масивних конструкцій, оскільки в бетонному масиві можуть в наслідок екзотермії виникати температури вищі 25 °С, що призведе до значного зниження міцності бетону.